逆转气候变化的土壤:“碳农业”和生态方法中未开发的潜力

2016年5月12日|中午12:00
安德里亚Basche
前的贡献者

是否存在比“碳农业”对话中经常讨论的那些更有潜力的农业实践?在一个同伴的帖子,我写了一篇关于科学告诉我们的关于覆盖种植和减少耕作的文章,这两种做法在我所谓的“碳农业”热潮中得到了很多关注。这里我想谈谈更多的农业生态实践,那些包含生态原则的以及从实地研究中了解到的它们向土壤中添加碳的能力。

内布拉斯加州中北部沙丘地区的一个牧场上,牛群正在吃草。草原覆盖了地球的很大一部分,研究表明,通过改进管理(如添加堆肥和植物成分),增加土壤碳的潜力更大。

内布拉斯加州中北部沙丘地区的一个牧场上,牛群正在吃草。草原覆盖了地球的很大一部分,研究表明,通过改进管理(如添加堆肥和植物成分),增加土壤碳的潜力更大。

除了基本的保护措施,我们对土壤碳潜力了解多少?

的关系研究较少农业生态的实践,比如轮作、农林业和改良的放牧系统,这些系统都含有土壤碳——但我们所知道的是非常积极的。合成纸一项全球实地研究发现,轮作作物加上覆盖作物使土壤总碳增加了8.5%。一些估计表明,当土地从种植农作物转为放牧牲畜时,碳会显著增加(根据一项研究,是19%综合几个研究地点)。同样的分析发现,将一些农田退耕还林可能会导致更大的土壤碳收益(高达53%)。

在牧场上覆盖全球约25%的土地管理上的改变(例如,堆肥添加改善放牧方式例如添加肥料或使用本地植物群落)可以增加土壤碳,以至于当规模扩大时,微小的变化会产生很大的不同。此外,在将树木整合到农业用地的选择上,科学家们已经取得了进展估计农林复合系统的潜力增加土壤碳大约95倍免耕、覆盖作物和轮作的保护措施(根据一项对热带地区许多研究的分析估计)。

这是相当令人印象深刻的未开发潜力,特别是考虑到其中许多生态实践只获得公共研究资金的一小部分.当然,其中一些做法需要让一小部分土地停止生产,但如果在低产无利可图的部分进行策略操作,这种多样化做法可以提供一种“双赢”的形式,为生产者节省成本,并为所有人带来环境效益。

在爱荷华州立大学附近的一个研究农场里,苜蓿作物挨着开垦的光秃秃的土壤。紫花苜蓿是一种多季节扎根的饲料作物,相对于裸地或一年生作物,其土壤碳增加的潜力更大。图片来源:Aaron Price

在爱荷华州立大学附近的一个研究农场里,苜蓿作物挨着开垦的光秃秃的土壤。紫花苜蓿是一种多季节扎根的饲料作物,相对于裸地或一年生作物,其土壤碳增加的潜力更大。图片来源:Aaron Price

即使科学上很复杂,碳农业也值得关注

碳农业是研究和政策团体越来越感兴趣的话题。科学是复杂的。生态学、农学、林业、土壤科学和生物地球化学等领域的研究人员将整个职业生涯都献给了这个领域。它可以承受大量的土壤采样来检测变化这是一项昂贵且潜在困难的工作。土壤从一个地方到另一个地方变化很大。土壤的初始碳含量很大程度上影响了能增加多少碳。

值得注意的是,还有其他与农业管理决策相关的排放,因此碳汇的任何净变化只是温室气体排放总体图景的一部分。其中一个例子来自我自己的作品覆盖作物可能会导致一氧化二氮排放量的小幅增加,这取决于管理。

最后,我在我的研究气候变化导致的气温升高可能会加速碳分解,这就更有理由尽早开始增加土壤碳汇。

重要的是要明确地得出结论,并非所有的碳农业实践都是平等的。许多等同于在边缘工作,而不是系统地改变我们对农业系统和景观的设计。正如我在这里和同伴的帖子然而,目前的科学表明,提供最大机会增加土壤碳的方法是那些1。在空间和时间上增加作物覆盖土壤的数量(这将增加土壤“预算”的总碳输入)和/或2。合并多个碳农业原理。如果农业部门要认真对待土壤作为碳汇(以及农业作为温室气体排放的净汇)的问题,那么就应该更加全面研究,结合适当的政策经济激励也是必要的。